1、飞机推力矢量技术是通过改变发动机排气方向为飞机提供更强的转向力矩的技术。飞机推力矢量技术的应用能赋予战斗机超机动性、短距起降和低的可探测性，极大地提高战斗机的作战有效性和生存能力。美国、俄罗斯等发达国家都将其作为重要技术优先发展。

　　在飞机推力矢量技术的研究中，改变发动机排气方向，即推力矢量喷管的研究是关键且具决定意义的一环，必须首先研究发展。轴对称矢量喷管(AVEN)是在常规机械式收扩喷管上发展出来的一种推力矢量喷管，通过喷管扩散段的偏转改变发动机排气方向。就整个飞机推力矢量技术来讲，AVEN具有简单、轻质、低风险的特点，对飞机、发动机主机的改装要求小，是实施推力矢量技术的最佳喷管方案。AVEN技术研究的目标是完成目标平台涡扇型的AVEN试验件的研制，并实现热态试车

　　2、研究目标及途径

　　AVEN要在保持轴对称收扩喷管面积和面积比调节功能的基础上实施扩散段的偏转，与其他机械装置的重要区别在于AVEN是一种复杂的空间多自由度运动机械，人们最为关心的是如何使这样的机械装置运动起来，如何实现偏转，如何保证偏转后众多的、相互交叠的构件协调运动而不卡滞，如何确定正确的运动规律。所以，研究思路是从攻克运动机理人手，从计算机仿真到模型，当模型成功之后，立即决定在成件上改装成I：1的原理样机，从而攻克了推力矢量喷管研究中的技术关键——运动机理。

　　由于AVEN研究的技术难度大，国内技术储备不足，没有类似机械装置可供参考，要想一次摸清其需要解决的关键技术是不可能的。针对这种情况，通过自力更生、循序渐进的研究途径，从计算机仿真到模型、从模型到实物、从冷态到热态，分阶段分解关键技术，逐个采取技术措施，并根据需要采用计算机仿真或试验件试验等方法进行验证，同时，研究分解下一阶段的关键技术，如此循环发展，逐步攻克了AVEN各阶段关键技术，最终完成了目标平台涡扇型AVEN试验件的研制和热态试车。

　　AⅥ试验件研制是一个涉及气动、机构、结构、强度、控制、材料和工艺等多方面技术的研究课题，每一方面都有大量创新性的研究内容，采用并行工程技术协调多个项目，整个研制质量上都获得了极大的收益。

　　3、计算机仿真

　　AVEN是一种复杂的空间多自由度运动机构，典型的AVEN机构有200左右个运动构件，300多个运动副，这些构件在一个环形空间相互交叠运动，单凭人工手段研究其运动机理和相互关系是不可能的。在整个AVEN试验件的研制过程中，大量采用计算机仿真技术，完成了运动机理研究、运动构件设计乃至装配工艺检查等多方面技术工作，不仅有效地缩短了研究周期，也提高了结构设计的准确性。

　　3．1、运动机理仿真

　　用c语言编制AVEN主要运动构件的动态运动仿真软件，研究AVEN的运动机理、主要运动构件的相互运动关系、A9操纵作动筒与喷管扩散段的位置关系，从而给出AVEN的运动位置和控制规律。

　　3．2、实体仿真

　　在AVEN的研究过程中，特别是全尺寸冷、热态试验件的研制中，运用计算机仿真技术，按照如下工作过程，完成了AVEN的闭环设计：

　　(1)依据气动设计方案和运动机理仿真结果进行结构方案设计；

　　(2)按机构方案进行初步的真实尺寸3D计算机实体建模、计算机实体装配仿真，然后进行计算机AVEN实体机构运动仿真，检查结构方案的合理性和运动的准确性；

　　(3)将主要承力构件的3D模型提供给强度设计进行强度、刚度校核和初步结构强度优化；

　　(4)给出初步的控制规律，并行开展液压系统和控制器的方案设计；

　　(5)这个方案设计小闭环过程，经过或多或少的几次反复之后，结构设计方案得以优化，后续设计几次反复之后，结构设计方案得以优化，后续设计工作有了良好的基础。在主要零组件的工程设计完成之后，按照真实结构进行AVEN的3D实体仿真，验证结构设计合理陉和控制规律的正确性，并检查零件的加工工艺性能和试验件的装配工艺性能。

[1] [2] [3] 下一页